메서드 시뮬레이션

Coddy C 여정의 Object Oriented Programming 섹션에 포함된 레슨 — 61개 중 39번째.

구조체 내부에 함수 포인터를 배치하는 방법을 살펴보았습니다. 진짜 강력함은 동일한 구조체 타입의 서로 다른 인스턴스에 서로 다른 함수를 할당할 때 나타납니다. — 이것이 바로 다양한 동작을 가진 메서드를 시뮬레이션하는 방법입니다.

사용자 정의 가능한 로직을 포함하는 동작을 나타내는 구조체를 고려해 보겠습니다:

typedef void (*ActionFunc)(void);

typedef struct {
    const char* name;
    ActionFunc execute;
} Action;

인스턴스를 생성할 때, 각각에 서로 다른 함수를 연결합니다:

void say_hello(void) {
    printf("Hello!\n");
}

void say_goodbye(void) {
    printf("Goodbye!\n");
}

int main() {
    Action greet = { "Greet", say_hello };
    Action farewell = { "Farewell", say_goodbye };
    
    greet.execute();    // 출력: Hello!
    farewell.execute(); // 출력: Goodbye!
    return 0;
}

greet와 farewell은 모두 동일한 타입(Action)이지만, 각각에 대해 execute를 호출하면 완전히 다른 결과가 생성됩니다. 이 구조체는 단순히 데이터만 보유하는 것이 아니라, 인스턴스마다 달라지는 동작을 보유합니다.

이 패턴은 다른 언어에서 객체가 작동하는 방식을 반영합니다. 각 객체는 동일한 인터페이스를 공유하더라도 메서드에 대해 자신만의 구현을 가질 수 있습니다.

챌린지

쉬움

동일한 구조체 타입의 서로 다른 인스턴스가 어떤 함수가 연결되느냐에 따라 완전히 다른 동작을 보여줄 수 있음을 증명하는 Speaker 시스템을 만들어 봅시다.

코드를 정리하기 위해 두 개의 파일을 생성합니다:

speaker.h: 매개변수가 없고 반환값이 없는 SpeakFunc라는 함수 포인터 타입을 정의합니다. 그런 다음 name (const char*)과 SpeakFunc 타입의 speak 함수 포인터를 포함하는 Speaker 구조체를 정의합니다.
main.c: 헤더 파일을 포함하고 세 가지 다른 말하기 함수를 구현합니다:
- bark — Woof!를 출력합니다.
- meow — Meow!를 출력합니다.
- chirp — Chirp!를 출력합니다.
그 다음 두 개의 Speaker 인스턴스를 생성하고, 입력값에 따라 각각 다른 함수를 연결한 뒤, speak 메서드를 호출하여 다형성(polymorphic) 동작이 실행되는 것을 확인합니다.

프로그램은 두 개의 입력을 받습니다: 첫 번째 스피커 타입 (1은 bark, 2는 meow, 3은 chirp)과 두 번째 스피커 타입 (마찬가지로 1, 2, 또는 3)입니다.

두 개의 Speaker 인스턴스를 생성하세요. 이름은 원하는 대로 지을 수 있습니다 (예: "Dog", "Cat", "Bird" 또는 단순히 "Speaker1", "Speaker2"). 입력 코드에 따라 각 인스턴스를 적절한 함수에 연결한 다음, 각 인스턴스의 speak를 순서대로 호출하세요.

첫 번째 타입이 1이고 두 번째 타입이 2일 때의 출력 예시:

Woof!
Meow!

첫 번째 타입이 3이고 두 번째 타입이 3일 때의 출력 예시:

Chirp!
Chirp!

여기서 핵심은 두 스피커 모두 동일한 Speaker 타입이지만, 각자의 speak 멤버에 서로 다른 함수가 할당되었기 때문에 서로 다른 출력을 생성한다는 점입니다. 헤더 파일에 include guard를 사용하는 것을 잊지 마세요.

직접 해보기

#include <stdio.h>
#include "speaker.h"

// TODO: "Woof!"를 출력하는 bark 함수를 구현하세요.

// TODO: "Meow!"를 출력하는 meow 함수를 구현하세요.

// TODO: "Chirp!"를 출력하는 chirp 함수를 구현하세요.

int main() {
    int type1, type2;
    scanf("%d", &type1);
    scanf("%d", &type2);
    
    // TODO: 두 개의 Speaker 인스턴스를 생성하세요.
    
    // TODO: type1에 따라 첫 번째 스피커의 speak 함수를 연결하세요.
    // (1 = bark, 2 = meow, 3 = chirp)
    
    // TODO: type2에 따라 두 번째 스피커의 speak 함수를 연결하세요.
    // (1 = bark, 2 = meow, 3 = chirp)
    
    // TODO: 각 스피커의 speak를 순서대로 호출하세요.
    
    return 0;
}